正文 第22章 集成電路的發明者傑克·基爾比(1 / 1)

聽說過傑克·基爾比嗎?他的發明改變了你的生活。

1958年9月12日,在美國德克薩斯州達拉斯市德州儀器公司的實驗室裏,工程師傑克·基爾比成功地實現了把電子器件集成在一塊半導體材料上的構想。這一天,被視為集成電路的誕生日,而這枚小小的芯片,開創了電子技術曆史的新紀元。

所有數字裝置心髒中的微型矽片無可爭辯地成為自原油以來最重要的工業品。沒有它,就不可能有私人電腦或手機,也沒有因特網或遊戲站,這種微型矽片像電燈泡、電話和汽車一樣徹底改變了世界。

傑克·基爾比在堪薩斯州大邦德長大。其父在當地經營著一家電器公司,傑克在念大邦德高中時就認定自己也將成為一名電器工程師。因此,1941年夏天,傑克登上了前往馬薩諸塞州坎布裏奇的火車,去參加麻省理工學院的入學考試。結果呢,考試最低的及格分是500分,而他得了497分,沒有通過。

幾個月後,第二次世界大戰爆發,基爾比下士被派到印度的一家茶葉種植園,那裏是美軍前哨的無線電修理店。

戰爭結束後,他去了伊利諾斯大學,主修電子工程。那是電子學突飛猛進的時代。1947年,3名美國人發明了晶體管——第一個具有重要商業價值的半導體裝置,這使得量子物理學和固態電路馬上有了發展方向。

大學畢業後,基爾比替一家名為中央實驗室的小型電子元件製造商工作,理由是它是唯一的電子公司,能為他提供一份工作。1958年,34歲的基爾比給達拉斯的德州儀器公司寄去一份申請,被聘用時的基爾比欣喜若狂。因為德州儀器公司當時已經是一家很出名的公司了,這家公司讓基爾比研究電子領域最為重要的課題,即“網絡連接”或者“線路”。

受到晶體管的鼓舞,工程師們為新的電子裝置,即威力無比、足以讓全球通訊網絡運行或者操縱火箭前往月球的高速計算機設計電路。但是這些高科技奇跡隻存在於紙上,需要幾英裏的線路和上百萬個的焊點。沒有人能建造它們。

全世界的工程師都在尋找解決方案。在該問題上,美國花費了幾百萬美元。但傑克·基爾比有一個很大優勢:“我是該領域不知天高地厚的新手,不知道別人認為不可能的東西,因此我不排除任何可能。”

坐在半導體實驗室裏的基爾比想出了答案:不要電線。這是電路史上一個大膽的突破,起先他認為沒有電線無法工作。但是,他意識到電路的所有基本元件能夠用同一種材料——矽製成。如果能把所有元件刻在這樣一片單獨的材料上,那麼就能把相互連接的裝置鋪設,甚至印製在一個小小的矽片上麵。這個想法意味著可以把大量的元件壓縮在一個小小的空間裏。你能把整個計算機電路放在大小如嬰兒指甲般的芯片上。

1958年7月24日,基爾比把這個想法匆匆寫在自己的筆記本上:“在一個單片上可以安置以下電路元件:阻抗器、電容器、分配電容器、晶體管。”正是這句話把諾貝爾獎授給了基爾比。

對一名工程師來說,記下這個想法還遠遠不夠。“科學家要什麼都懂。”基爾比曾說,因此,這個新來的工程師膽怯地問他的老板是否能製造集成電路的試驗模型。老板同意了,但不想花費很多錢。他要基爾比造一個叫做相位轉換振蕩器的簡易電路,基爾比高興地同意了。

時隔不久,一群德州儀器公司的顯赫人物來到實驗室,查看傑克·基爾比奇特的芯片上的微電路是否是真貨。基爾比在連接各種電線時非常緊張。他檢查了一遍接口,又檢查了一遍,然後深吸一口氣,作了一個開始的聳肩動作,他打開了電源。

瞬間,一縷耀眼的綠光開始滑過屏幕,它代表來自交流電的一種波浪形正弦曲線。微芯片起作用了,電子學的新時代誕生了。幾個月後,另一個美國人羅伯特·諾瑟幾乎找到了相同的解決方案。諾瑟的方法事後證明更加容易製造。因此,諾瑟通常被說成是芯片的共同發明人。如果他沒有在1990年去世的話,毫無疑問應該與基爾比共享諾貝爾獎。

今天集成電路市場是一項價值1770億美元的全球工業,芯片無處不在。至於傑克·基爾比,這位觸發了一項技術革命的美國人卻從沒獲得過巨額報酬。直到2000年他獲得了諾貝爾獎,他才被世人所知。

1958年的傑克·基爾比,發明了世界第一塊集成電路。傑克·基爾比的第一個集成電路隻包含一個單個的晶體管和其他組件,卻幾乎成為今天每個電子產品的必備部件,從手機到調製解調器,再到網絡遊戲終端,這個小小的芯片改變了世界。傑克·基爾比一生擁有六十多項專利,包括人類的個人電腦、移動電話等3C產品,皆出自他的發明,他是當之無愧的諾貝爾獎獲得者。